Digitalisering in het energielandschap Data, the world’s most valuable resource
Digitaliseringinhetenergielandschap
Hoedigitaliseringonzeenergievoorzieningtransformeert,enwelkekansenvandaagvoorhetgrijpenliggen
ArashAazami,KamangirJohnPost,TKIEnergieOpdrachtgever:TopsectorEnergie
Digitaliseringinhetenergielandschap 2
1. Aanleiding..............................................................................................................................32. Inleiding.................................................................................................................................4
2.1 Disruptieentransformatie...........................................................................................................................42.2 Maatschappelijkeontwikkelingen................................................................................................................52.3 Meerdantechnologiealleen.......................................................................................................................62.4 Digitaliseringenergiesectorspecifiek...........................................................................................................8
3. Ontwikkelingvandeenergievraag......................................................................................113.1 Hetenergie-aanbodinbeeld......................................................................................................................113.2 Deenergievraaginbeeld............................................................................................................................13
4. No-regretontwikkelingen...................................................................................................154.1 Blockchainalstechnologieinenergietransacties......................................................................................154.2 Energiedata-disaggregatie..........................................................................................................................164.3 Privatenetworks ................................................................................................................................164.4 Peertopeersmartgrids.............................................................................................................................174.5 Cybersecurity ................................................................................................................................174.6 Realtimeenergypricing.............................................................................................................................184.7 HighDensityCarriers,systeemintegratie,interoperabiliteit.....................................................................194.8 Brononafhankelijkheid,interoperabiliteit..................................................................................................204.9 Software,algoritmes,controlesenopenheid............................................................................................214.10 InternetofThings,realtimebeheerencontrole......................................................................................224.11 Industry4.0 ................................................................................................................................22
5. Randvoorwaarden...............................................................................................................245.1 Hetgroteredoelinbeeld.Systematischenstapsgewijswerken..............................................................245.2 Deethiekvantechniek:AIenalgoritmes..................................................................................................245.3 Goedprojectmanagement.........................................................................................................................255.4 Universelestandaardenvoorenergie........................................................................................................265.5 Juistgebruikvansoftwareendata.............................................................................................................265.6 VerbindenenversterkenR&D....................................................................................................................265.7 HumanCapitalAgenda...............................................................................................................................285.8 Regieencommunicatie..............................................................................................................................285.9 Privacyensecurity ................................................................................................................................285.10 Commonsense,gezondverstand,devraagcentraal................................................................................295.11 Leidenvanuitdetoekomst.........................................................................................................................29
6. Devolgendestappen...........................................................................................................306.1 Aanbevelingen ...............................................................................................................................................30
6.1.1 Digitaliseringalsgegeven....................................................................................................................................306.1.2 Geenpilots,maarschaalprojecten.....................................................................................................................306.1.3 Investereningroeigebieden...............................................................................................................................316.1.4 Marktmodelenreferentiearchitectuuralsmiddel.............................................................................................316.1.5 Interregionalesamenwerkingalskatalysator.....................................................................................................316.1.6 Integratiealsleidraad..........................................................................................................................................316.1.7 Geensubsidiesmaarinvesteringen....................................................................................................................32
6.1.8 EnergyInfrastructureTopology...........................................................................................327. Nawoord..............................................................................................................................33
7.1 Acties ...........................................................................................................................347.2 Bio’sauteursendankwoord.......................................................................................................................347.3 Overdeschrijvers ................................................................................................................................35
Digitaliseringinhetenergielandschap
3
1. AanleidingVeranderingenkunnenweteweegbrengen,ofondergaan.Zoookmetdigitalisering:ofwijernoueenplanvoorhebbenofniet,digitaliseringheefteenblijvendeinvloedoponzelevens.Wijbehorentotdelaatstegeneratiedieooiteenwereldheeftgekendzonderinternet.Wijzijndegeneratiedieafscheidneemtvaneenuitsluitendanalogewereld.Metallemaatschappelijkeeneconomischeconsequentiesvandien.Enindevloedaanontwikkelingendiedeopkomstvannullenenenenteweegbrengtzijnwijzoekende.Opiederbestuurlijkniveauwordtnudevraaggesteldof-enhoe-digitaliseringindestrategie,inhetbeleidverwevenmoetworden.Deontwikkelingengaansnellerdandebestaandestructurenkunnenbijhouden.Dedigitalerevolutiedoorkruistiederesector,iederepijlerwaaropdesamenlevingisgebouwd.Hierinschuiltgrootgevaar,maarookevengrotekansen.Welkegevarenenkansenzijnervoordeenergievoorziening?Zorgtdigitaliseringervoordatweopheelnieuwemanierenmetenergieomzullengaan?NemenICT-bedrijvenderolvanonzeenergiebedrijvenover?Enwelkekeuzeshebbenwij?Kunnenweeenleiderschapspositieinnemenindezeontwikkelingen,ofwachtenweafwatervanuitBrussel,ofvanuitdemarktwordtbepaald?Ditdocumenttrachtvoorbovenstaandevragenduidingtevinden,enwaarmogelijkantwoorden.Doelisomdelezerhandvattentebieden,eenhandelingskader,eenkompas,waarmeegenavigeerdkanwordeninderichtingvaneendooronsallemaalgewensteenergie-toekomst.DefinitiesTechnologiesteltdemensheidvoortdurendinstaatomopnieuwemanierenproblemenoptelossen,tecommunicerenenhundagelijkselevente(be)leven.Inditdocumentconcentrerenweonsophetbegripdigitaliseren.Vooreengoedbegripdaarvanishethandigeenaantaldefinitiestegevenvangebruiktetermen.Automatisering:HetgebruikvanICTomeenbestaandprocesteondersteunenendeefficiëntiedaarvanteverhogen.Betekentgeneriekeensnelleremanieromdingentedoenzondermenselijkeinteractie.Vaaktoegepastinfabrieken(robotsbijautofabricage),kantoren(ERPenCRMimplementaties),maarookbenutinonsdagelijksgebruikwanneerweeentelefoongesprekvoerenofzelfin-enuitchecken.Digitalisering:Digitaliseringisdeadoptieentoepassingvandigitaletechniekenindemaatschappij,inonzehuizen,bedrijvenoforganisaties.DeintegratievanOT(operationeletechnologie)enIT(informatietechnologie)creëertnietslechtsverbeteringenophetgeentochalgedaanwordt,maarookvolstrektnieuwemogelijkheden;Metallepotentievanwaardetoevoeging.Maarookmetmaatschappelijke,institutioneleenethischeconsequenties.ICTOnderliggendaanbeideontwikkelingenisvanzelfsprekendICT,InformatieenCommunicatieTechnologie.Hetsamenspelvandeafzonderlijkeonderdelen(hardware,software,netwerkenendata)dieautomatiserenendigitaliserenmogelijkhebbengemaakt.Enmetnametenaanzienvandigitaliseringnogveelmeermogelijkhedenzalgaanbieden.
Digitaliseringinhetenergielandschap
4
2. Inleiding
Dewereldverandertineenhogertempodanonsvoorstellingsvermogenkanbevatten.Informatietechnologiemetzijnaanpalendeaspectenisdedrijvendekrachtachteraldezeontwikkelingen;zofundamenteeldatgeenenkelonderdeelvanonzemaatschappijzichhieraankanonttrekken.Digitaliseringisopzichzelfalverantwoordelijkvooriederemaatschappij-veranderendeontwikkelingvandeafgelopentwintigjaar.Hoewealsmensenbedrijfmetdezeaardeomgaan,haargebruikenenerdevruchtenvankunnenplukkenhangtgrotendeelsvanonszelfaf.Vanonzeverbeeldingskrachtenonsvermogenteadapteren.
2.1 Disruptieentransformatie
Digitaliseringheeftnualgroteimpactopbedrijvenenorganisaties.Wezientweeverschillendeaspecten:digitaledisruptieendigitaletransformatie.Erissprakevandigitaledisruptiealsdoorhet(deels)digitaalwordenvaneenproductofdiensthettraditionelebusinessmodelalssneeuwvoordezonverdwijnt.Eengrootdeelvandewaarde,hetsurplus,verschuiftdannaardegebruikerofnaarnieuwespelers,dievaakderolvantussenpersoonoverbodigmaken.Bekendevoorbeeldenhierzijndemedia-industrie,telecombedrijven,deadvertentiewereldendereiswereld.Bijdigitaletransformatiegaathetvooraloverdewijzewaaropeenbedrijfgeleidwordtenhoeditindedigitalewereldverandert.Bijvoorbeeldbijproductontwikkelingeninnovatieprocessen,nieuwemarketingensalesstrategieënhetinvoerenvan“agile”methodiekenenhetfundamenteelveranderenvandeproductiedoorgebruiktemakenvan3Dprinting,IoTenrobots.Ditallesleidtonvermijdelijktoteenveranderendeeconomischecultuur.Disruptieentransformatiezijntweeaspectenvandigitaliseringdieomverschillendebenaderingenvragen,maarvaakwelgelijktijdigmoetenwordenaangepakt,ineenjuistebalans.EenduidelijkestellingvanAnnetAris1,docentdigitalestrategieaanINSEADinFontainebleauencolumnistevoorhetFinanciëleDagbladisdatdedigitaletransformatievroegoflaatallebedrijvengaatraken,zelfsdiewaarvanhetbusinessmodelnietverandert.Onzeenergiewereldwordthierharddoorgeraakt.Ditdocumentbiedteenhandelingsperspectiefvoordeontwikkelingvangegrond,krachtigenimpactvolbeleidtenaanzienvanonderzoeks-,investerings-enbeleidsagenda’svoorwatbetreftdedigitaliseringvanonsenergiesysteem.Welkekeuzesergemaaktdienentewordenenwatdaarvandeconsequentieszullenzijn.Veelalgeeftdescopevandooronsgenoemdeontwikkelingendecontourenweervanonsenergielandschap,ééngeneratienavandaag.Tochhebbenwijgetrachtiederegrote,langetermijn-ontwikkelingterugtebrengentoteenpraktischhandelingsperspectiefvoordekomende4jaar.DitdocumentbouwtverderopdebasisdieisaangereiktinKamangir’sdocument“Deenergievraagin
1 Disruptieoftransformatie?Thatisthequestion–AnnetAris–FinancieelDagblad11november2016:https://fd.nl/morgen/1175027/disruptie-of-transformatie-that-is-the-question
Digitaliseringinhetenergielandschap
5
beeld”datalsafsluitingdiendevandeopdrachtdievoorhetprogrammaCommit2Dataisuitgevoerd.
2.2 Maatschappelijkeontwikkelingen
Dataspeleneencrucialerolindefundamenteleveranderingendiedewereldvandaagondergaat.Betergezegd:webeschikkenovereennieuwinstrumentariumwaarmeedemensheidzichmetgrotestappenverderontwikkelt.Ditinstrumentariumbestaatuitsensoren,computersennetwerken,diesindsenkeledecenniadatagenerereninexponentieelgroeiendehoeveelheden.Deze–opzichzelfnognietszeggende-datazijnwaardevolzodraerintelligentieopwordttoegepast:algoritmesdieontworpenzijnomelementenuitdeenedatastroomteverbindenmetelementenuitanderedatabronnen.Inalgoritmiekschuiltdemagievanvooruitgang.Algoritmieksteltvragen,enalgoritmiekmaaktkeuzes.Keuzesdiewijvaaknietzelfstandighaddenkunnenverzinnenofuitvoeren.Bijvoorbeelddekeuzeomonzekoelkastaantelatenspringenalsdewindharderwaait,ofdeaccuuitonzeTeslategebruikenalsstroomvoorzieningwanneerbewolkingoveronzezonnepanelenheentrektendemogelijkheidsupplychainsteverkorten,voorradenteverminderen,productenaantepassenenmeerlokaleproductiemogelijktemaken.Algoritmieksteltonzesystemen,onzeomgevingenonszelfinstaatsteedsslimmerteworden.Data+algoritmiek=vooruitgang.Heteffectis–mitsgoedontworpen-kennisvergrotend,democratiserend,decentraliserend,enopentdeurennaargeheelnieuwemanierenvoorwaardecreatie.Enkeleconcreteaspectenhiervan,tedankenaandemogelijkhedendiedigitaliseringbiedtzijn:
Ø Vanvolumenaarwaarde,nietdehoeveelheidmaardewaardedraagtbijaanmaatschappelijkeeneconomischegroei
Ø Vanassetnaarservice.Bezitmaaktplaatsvoorgebruik.Ookdatazelfzijngeenasset.Instilstandzijndatawaardeloos.Paswanneerer“flow”isontstaaterwaarde.Datmaaktdatatoteenresourcebijuitstek.
Ø Vancentraalnaardecentraal.Kleinishetnieuwegroot.Demachtvangroteinstitutiesbrokkeltaf,terwijlkleineinitiatievensteedsmeerzorgenvoorverandering.Ook,misschienzelfsjuist,indeenergiewereldomdatdaardealgemeneontwikkelingenversterktwordendoordeenergietransitiezelf.
Ø Vanschaarsenprijzignaarovervloedigengratis.Webeschikkennuovertechnologieëndieonsmethetzelfdegemakhernieuwbarebronnenlatengebruikenalsdatwijmeteendrukopdeknopgewendzijngeraaktominonzefossieleenergievraagtevoorzien.ZoalsJeremyRifkinvoorspeldeinzijnboek“deDerdeIndustriëleRevolutie”drijftdezeontwikkelingdemarginaleproductiekostenvanenergieonherroepelijknaarnul.Debronisimmersonuitputtelijk.
Ø Vanprocedure-gedrevennaardata-gedreven.Totenkeledecenniaterugwaseenvoorafontworpenprocedureleidendvoorhetnemenvanbeslissingen.Nuraaktdeprocedureintoenemendemateondergeschiktaandata.
Digitaliseringinhetenergielandschap
6
Digitaliseringmetverregaandeparameteriseringenpraktischzeromarginalekostenmaakthetmogelijkomaangebodendienstenzoaantepassenaanindividuelebehoeftendateengeneriekedienstalseenmaatpakwordtervaren.Eenspecifiekvoorbeeldbinnendeenergiesectorhiervanzienwein2011toenheteersteenergiebedrijfbegonmetdetoepassingvandePathtoZero:algoritmesberekenenvooriederegebruikerof,enwanneerdeplaatsingvaneenzonnepaneelofled-lamphetbestrendeert.Eensimpelgeautomatiseerdsysteemschakeltdeinstallateurin,optimaliseertdehoeveelheidhandelingendieverrichtmoetenwordenomzoeffectiefmogelijkenergietebesparen,berekentautomatischwathetnieuwemaandbedragvandeenergiegebruikerwordt,envoorspeltaandehandvandatauitverschillendebronnenopwelkmomentdegebruikervolledigenergieonafhankelijkkanzijn.Degebruikerhoeftnietsmeertedoendantebepalenofhetprocessnelleroflangzamergaat,alnaargelangzijnmaandbedrag.Ditallesmaakte’swereldseersteenergiebedrijfdatmeerverdientnaarmatehetminderhoeftteverkopen.Inmiddelspassensteedsmeerenergiebedrijvendezemethodologietoe,inveelgevallenzijnditnieuwe,kleinespelersdienietdedrukervarendathetbezitvanassetsopdebalansmetzichmeebrengtEnergyasaservice.
2.3 Meerdantechnologiealleen
Deenergietransitiekannietsimpelweggeduidwordenmeteentechnologischevervangingvanniet-hernieuwbarejoulesdoorhernieuwbarejoules.Detransitieleuntopvierpijlers:technologie,economie,maatschappijendeinstituties.Ditbetekentdatnaastzorgenaandachtvoordeontwikkelingvantechnologieëndiehettoekomstigeenergiesysteemdragenevenzoveelaandachtmoetwordenbesteedaandeontwikkelingvaneconomisch,maatschappelijkeninstitutioneeldraagvlakvoordittoekomstige,ophernieuwbarebronnengebaseerdeenergiesysteem.
Ombovenstaandeincontextteplaatsen:Energieishetvermogenomarbeidteverrichten,omtastbarewaardetecreëren,enisdaarmeededragervandereëleeconomie.Alleswatwijaanraken,gebruikenenproducerenkomttotstandmiddelseenenergiestroom.Alhoewelhetpopulairisomenergieals“lowinterestcommodity”teafficheren,brengtiedermomentwaaropenergietoegangbelemmerdwordt–eenstroomstoring,geopolitiekeonrust,eningrotedelenvandewereldsimpelwegschaarste-eenanderewaarheidaanhetlicht.
Energieisuitsluitendindirectwaartenemen.Dusnietdeenergiezelf,nietdeintrinsiekeeigenschappenvanhetvermogen,maardeomgevingwaarinenergiezichbevindtbepaaltofwealdannietvaneenprobleemkunnenspreken.2
2Naar“DeSocialekaartvanNederland”,MaartenHajerenWytskeVersteeg.http://dare.uva.nl/search?identifier=1377b2d9-f314-4dde-882c-170cbbc3df0d
Digitaliseringinhetenergielandschap
7
Hieruitvolgtdatwedediscussiesoverenergiealleenbegrijpenvanuiteensocialeordening,diebepaaltofietsgoedoffoutis,ietswelofgeenprobleemis.Dusalsiemandietszegtoverdeproblemenvanfossieleenergiedoethijookeenuitspraakoverhoedeomgeving,demaatschappij,demarktendepolitiekeruithorentezien.
Demanierwaaropeenprobleemwordtgedefinieerdisbijdeenergietransitievangrootbelang.Probleemdefinitieszijnvaninvloedopdeoplossingsrichtingendiewordengezochtendaarmeeopdemanierwaaropinstitutionelepraktijkenwordengestructureerd.Probleemdefinitieskunnennieuwewegenopenenmaarbrengentegelijkertijdonvermijdelijkebeperkingenmetzichmee.Zakendienietteverenigenzijnmetdeprobleemdefinitiewordenmaarmoeilijkopgemerkt.
Veranderingvandenatuurdoormenselijkhandelenisaleeuwenlangeenpolitiekbeladenthema.Indetweedehelftvande20steeeuwisdaarechtereennieuwelementbijgekomen:deinstitutiesvandegeïndustrialiseerdemaatschappijzienzichgeconfronteerdmetdemogelijkheidomdoorbesluitvorminghetlevenopdegeheleplaneettevernietigen.Detechnologiecreëertvoortdurendwereldwijde,langdurigerisico’szonderdaterinstitutieszijndiederisico’sgrens-engeneratie-overschrijdendkunnenreguleren.Depolitiekheeftderisico’sgelegitimeerdalsonvermijdelijkelementvandeeconomischevooruitgangmaarisnietmeerinstaatdegevarentecontrolerenenneemtsteedsvakerhaartoevluchttotsymboolpolitiek.
Dewetenschapisnietaltijdinstaatantwoordtegevenopderisicovraagstukkenenkandaardoorevenmingezaghebbendspreken.Kennisoverenergieenmilieuvraagstukkenisonvolledigendoorgaansonzeker.Hetgevolgiseengeorganiseerdeonverantwoordelijkheiddiedenieuwerisico’snietalleenfysiek,maarvooralooksociaalexplosiefmaakt.
Digitaliseringinhetenergielandschap
8
DezonalsbasisinkomenAlleenergieiszonne-energie.Ookolie,kolenengaszijnvormenvanhoog-geconcentreerde,gedurendemiljoenenjarenopgebouwdezonne-energie.Hoedirecterwijzonlichtkunneninzettenominonzedagelijkseenergiebehoeftetevoorzien,hoeeffectieverwijomgaanmetdebronnendiewijtotonzebeschikkinghebben.Opditogenblikschijntdezon–zondererooiteenfactuurvoortesturen-1.400maaldewereldwijdeenergieconsumptieoponsaardoppervlak.Wezoudenkunnenstellendatdezonaleeuwiginonsbasisinkomenvoorziet.Wehebbendezebronvanwaardealleennooitlerengebruiken.Eengeorganiseerdeverantwoordelijkheiddieonshetkaderbiedtwaarbinnenwijgrens-engeneratie-overschrijdendkunnenontwikkelen,handelenenimplementerenzoudegehelemensheidinstaatstellenvanhaareeuwigeenergiebronteprofiteren.Erzijnenormetechnologischeontwikkelingengaandezijnophetgebiedvandunnefilm,cellen,modulesenhybridesystemen.Medehierdoorbestaateenreëlemogelijkheidomiedereentelatenprofiterenvanzonne-energie.Veelinspanningwordtgestokenompartijenenthousiasttemaken,actiefteondersteunenbijhunplannen,tezoekennaargeschiktepartnersensamenwerkingsverbandenopveleniveaus.Ookheteigendomvanzonnepanelen,windmolensenzelfswarmtenettendemocratiseert.Eenbewonervaneenappartementdriehoogachterkannugemakkelijkeenbelangnemenineenzonneweideelders,enzotochinzijnenergiebehoeftevoorzien.
2.4 Digitaliseringenergiesectorspecifiek
HetenergiebedrijfvandetoekomstheeftsteedsmeerkenmerkenvanwatwijtotophedenclassificerenalseenIT-bedrijf.Waardeenergiebedrijvendiewijnukennenmeerenmeereenrolvanfysiekbeheerderaannemen,zaldedienstverlening,hetbalancerenvanvraagmeteenveelheidaandecentraleaanbiedersuitallegelederenvandesamenleving,endebijbehorendeadministratieveafhandelingeenspelwordenvansensoren,dataenalgoritmes.Nualwordtdeeffectiviteitvaneenwillekeurigewindturbinesubstantieelbepaalddoorhonderdenalgoritmes.
Dedigitaliseringindeenergiesectorzienwevormkrijgenindeomniverseletoe-eninpassingvanduurzameenergiebronnenenmetnamedeimplementatiesvandesmartgrids,deintelligenteenergienetwerken.Dataspeleneencrucialerolbijveranderendebusinessmodellenenmarktmechanismen.Zekernietalleendehuidige,gestructureerdeenergiegegevens,maarjuistookdeongestructureerdedataafkomstiguitanderebronnenenanderesectoren;datauitsocialenetwerken,weersinformatie,voorspellendeanalysesetc.brengendedatatotleven.Energiebedrijvenennetbeheerdersontkomenernietaandestaptemakenvanprocedure-gedrevenbesluitennaardata-gedrevenbesluiten.Onzeenergierekeningzaldanhogerwordenalnaargelangdehoeveelheidonbalansdiewijveroorzaken,ofjuistlagerwordenalswijeenbalancerendeffecthebbenopdenetspanning.
Digitaliseringinhetenergielandschap
9
Ditbetekentdatalgoritmesgaanbepalenwanneeronzekoelkastaanspringt,wanneeronzeautoopgeladenwordtofjuistteruglevert,enookwanneeronzeverwarmingeengraadjekoudertoestaatomonstientalleneuro’stebesparen.Indeenergiesectorzalhettraditioneleuitsluitendvraaggedreventop-downmodelvervangenwordendooreenvraag-enaanbodgedrevenmechanismevooropslag,conversieendirecteaansluitingbijdehandelsbeurs,deAPX.Ditzijnelementendieonderdeelzijnvaneenevoluerendenergiesysteem,maarzeschurenookdichtaantegendetransformatieveaspectenvandedigitalerevolutie.Dedigitaliseringvandeenergievoorzieningheefttevensgroteconsequentiesvoordesociaal-economischekantvandeenergietransitie.Digitaliseringherbergtnamelijkhetvermogenomtedemocratiseren.Indepraktijkvanafgelopenjarenisoverduidelijkgeblekendattechniekensocialeinnovatienietlosvanelkaarkunnenwordengezien.Eennieuwenergiesysteemmaakteennieuweeconomie.Eennieuweeconomiemaakteennieuwecultuur.
Bijbelangrijkeprojectendientinsamenhangaandachttewordenbesteedaandetechnologische,economischeendesocialekant,envaakookaandeinstitutioneleaspecten.Eentechnischgoedprojectkangeheelfalendoorgebrekaansociaaldraagvlak.Ziebijvoorbeeldde“NotInMyBackYard-reflex”waarveelwindturbineprojectenopstranden.Indepraktijkzienwemomenteeldatdegevestigdeorde-detraditioneleenergiebedrijvenennetbeheerders-moeiteheeftommeetekomen.Moeitehebbenzemetdeopkomstvansmartgridsensmartenergymanagement,moeitemeteenrapdemocratiserendenergiesysteem,enmoeitemetdeopkomstvannieuwespelersmetinnovatieveofdisruptieveproposities.Ditisnietalleeneengevolgvanonvoldoendeinnovatiekracht,maarookvanhetnietwetenhoehuntoekomstigeverdienmodeleruitkangaanzien.Innovatieve,kleineondernemingen–vaakmeteenkloppendIT-hart-lijkenbeterinstaatdekansendiedeenergietransitiebiedtteverzilveren.ZiebijvoorbeelddeopkomstvanpartijenalsVandebronenBleeve.
Detraditionelespelerszienenervarenditendoenerallesaanomhunpositieveiligtestellen.InclusiefhetopkopenvanMKB-bedrijvendiewélinstaatzijnmetnieuweideeënenmodellentekomen.ZodaaldehetgezamenlijkemarktaandeelvanEneco,NuonenEssentnadeliberaliseringtotongeveer80%,waarnanieuwespelersdiedestatusquobedreigden-Greenchoice,Oxxio-werdenopgekocht,ofzelfsuitdeeigenkokervandeincumbentskwamen–EnergieDirect-.Ditverkleintderuimtevoorideeënenmodellendiewejuisthardnodighebbenomdetransitieteversnellen.Innovatieclusterslekentotvoorkorteenkansrijkconceptomstartupswélzelfstandigdoortelatengroeien.MaarineenaantalartikeleninhetFinanciëleDagblad(Boschma,21en23november2016)overinnovatieclusterswordtgestelddatgewaaktdienttewordendatnietslechtsenkelegrotebedrijvenprofiterenvandeaanwezigekennis,hetgebundeldevermogenindieinnovatieclusters.Juistdeenergietransitieisgediendbijactiviteitenvankleineinnovatievebedrijven.Detoekomstvandiepartijenoverigensook.
Digitaliseringinhetenergielandschap
10
ZozaghetEuropeanPatentOfficein2015dat42%vanallewindenergie-gerelateerdepatentenzijngeregistreerddoor5commerciëlespelers.Dezematevankennisconcentratieluidtwellichteennieuwegolfvancentralisatiein,terwijlhetdenkbaarisdatveelvandezepartijenjuistbaathebbenbijhetbehoudenvanhuneigenstatusquo.Metanderewoorden:waargepatenteerdwordt,wordtnognietpersegeïnnoveerd.
WellichtdatdeTopsectorEnergiedevraaginhoeverrenieuwespelerstothetecosysteemzijntoegetreden-ofkunnentoetreden-nogeenkeermoetstellenenbeantwoorden,inclusiefhetbenoemenvanalledaarbijbijbehorendedilemma’s.
Deenergietransitieisveelmeerdanslechtseentechnischeexercitie;wekunnenrustigsprekenvaneennieuweordeindeenergiewereld.Traditionelespelerszullennoodgedwongenveranderen,hunbusinessmodelaanpassen,keuzesmoetenmaken.Alszijhetnietdoen,doenanderenhetwelvoorze.Dewereldisallangrijkaanbedrijvendiesuccesvolzijngewordenmethetwaarmakenvandebeloftesvanandere,minderslagvaardigeondernemers.IndachtigdewoordenvanAnnetAris:digitaletransformatiezalvroegoflaatallebedrijvenraken.
Digitaliseringinhetenergielandschap
11
3. Ontwikkelingvandeenergievraag Alhoeweldevormvandeenergievraagsterkveranderdisindeafgelopeneeuw,isdebehoeftedieermeevervuldwordtconstantgebleven.Wezienaltijdvraagnaarlicht,warmte,comfort,mobiliteitenproductiviteit.Demanierwaaropdezebehoeftenvervuldwordenzijnechterradicaalverschoven.Deeersteenergierevolutieisgedrevendoordeopkomstvanfossiele,hoog-geconcentreerdeenergiebronnendieonsmiddelsstoommachines,brandstofmotorenenenergiecentralesinstaatsteldenineenfractievandeeerderbenodigdetijdinonzevraagtevoorzien.Dehuidigeenergierevolutiewordtjuistgekenmerktdoordeverschuivingvancentraleopwekuitniet-hernieuwbarebronnaardecentraleopwekuithernieuwbarebron.Dezeenergietransitieheeftenormeimplicatiesoponsenergielandschap,opdemanierwaaropwijenergieopwekkenentransporteren,enzelfsophoewijmetelkaarsamenwerken,handelen,enwaardecreëren.
3.1 Hetenergie-aanbodinbeeld Wellichtdegrootsteveranderingdiedeenergietransitievooronsinpettoheeftisderadicaleverschuivingvanenergiebronnen:alhoeweldeenergiedragersdiewijgebruikengrofweggelijkblijven–elektriciteit,warmte,highdensitycarrierszoalsgasetc.-zullendebronnenwaaruitdezedragersgevoedwordenerheelandersuitzien.Wezijngewendgeraaktaanhetproducerenvanwarmteuitkolen,elektriciteituitgas,vloeibareenergiedragersuitaardolie.Endaarvoorkomenbijvoorbeeldelektriciteitenwarmteuitwindenzonindeplaats.Wijlevenmiddeninhettijdperkwaarinwijafscheidnemenvanfossiele,niet-hernieuwbarebronnen,enhiervoorindeplaatsenergiebehoeftegaanvervullendoormiddelvanhernieuwbarebronnen,energiebronnendieonuitputtelijkzijn,zelfgemakkelijkdoormensengeproduceerdkunnenworden,eninveelgevallendecentraalopgewektzullenworden.
figuur1:hernieuwbareenniet-hernieuwbarebronnennaarenergiedrager/infrastructuurBroncijfers:CBSNationaleEnergieVerkenning2015,PBL,EWA,WUR–naderekwantificeringeninterpretatievanbovenstaandezalvolgenoponderhavigonderzoekDeonuitputtelijkheidvanbronnenalszon,windengeothermiemaaktdatdeenergieprijssteedsverderhetnulpuntzalbenaderen.Energietegennul-marginalekosten.Ditbetekent
Category Resource/feedstock Potential(2050) Consumption(PJ) Electricity GasHDC LiquidHDC HighTempHeat LowTempHeatRenewable Sun 300 5,1 x x
Wind 500 24,9 xGeothermalheat 850 6,1 x x xWater(land) 175 0,4 xWater(Sea) 294 0 x xAirtempΔ pm 2 x x
Converted/wasteBiogas 75 13 x xResidualheat 100 9 xBiomassfeedstockwaste&import 40 80,1 x x
Non-renewableOil 0 1206 x xCoal 0 485 x xNaturalgas 0 1200 x x x xNuclear 0 43 x x
Digitaliseringinhetenergielandschap
12
overigensnietdatenergiegratiszalzijn:erzullenaltijdinvesteringenennavenantekostengemoeidzijnmeteenenergie-infrastructuur,endeassetswaarmeedeenergiewordtopgewekt.Hiermeewordtonzeenergie-infrastructuuronvermijdelijkopeennieuweleestgeschoeid:inplaatsvaneenrichtingsverkeer,wordttweerichtingsverkeerleidendinonsenergiesysteem.Iederegebruiker,iederemachinedieaanhetenergie-internetisgekoppeldkanintheorienamelijkzowelenergieafnemenalsenergieopwekkeneninvoeden.Netalsbijhetinternetzaldemeestecontentgegenereerdwordendooreenveelheidaangebruikers.Aanbiederenafnemermakenplaatsvoordeprosument.Deprocesindustriezaldevraagnaarwarmteblijvenbehouden,maardebronverschuift.Inplaatsvanwarmteuitkolenzaleenfabriekgebruikmakenvanwarmteuitdebodem,uitwaterstof,ofzelfsuitafvalstromenvanaanliggendebedrijven.DerestwarmteuitdeindustriezalvervolgensweeringezetwordenomhuishoudensenhetMKBvanlaag-temperatuurwarmtetevoorzien.Dezewarmtekanopdiensbeurtweerondergrondsopgeslagenwordenineenwoonwijkomindewintermaandeningezetteworden,enkanverrijktwordenmetwarmwateruitMKB-bedrijvenindeomgeving,ofeengeothermischebron.
figuur2:Vancentraalnaargedistribueerd:energie-infrastructuurin2000enin2050–MaxPlanckinstituutDitbrengttweebelangrijkethema’saandeorde:interoperabiliteiteninterconnectiviteit.Interoperabiliteitkomtneerophetkunnenverdelenvanenergieoververschillendedragernetwerken:elektriciteitkanwordenomgezetinwarmte,inwaterstof,ingas,enandersom.Interconnectiviteitbetekentdatburenenergiemetelkaarkunnendelen,endatnetbeheerdersopwijkniveau,enoptermijnzelfsopapparaatniveaukunnenbepalenwelkeenergiebehoefteerpermomentbestaat,inwelkevormdezeaangebodenmoetworden,enofhetenergieverkeervanAnaarBmoet–erismeervraagdanaanbod-ofjuistvanBnaarA–dezonschijntharderdandewijkopdatmomentnodigheeft-.
Digitaliseringinhetenergielandschap
13
Zoverandertookdedynamiektussenaanbiedersvanenergiedragers–elektriciteit,warmte,highdensitycarriers-enenergievragers–procesindustrie,kantoor,MKB,huishouden,openbareruimte-.
3.2 Deenergievraaginbeeld
Watisnoueigenlijkdevraag?Inhetdocument“deenergievraaginbeeld”3(Kamangir,2016)iseenanalysegemaaktvandeverschillendeenergiebehoeften;de“vraagachterdevraag”.Inplaatsvandeenergievraagteduideninkilowatturenofkubiekemetersiseenmodelontwikkeldwaarbinnendebehoeftenvervullingvandegebruikerwordtgeduid.Hieruitkomtvoortdatalleenergiegebruikvanbovengenoemde“energievragers”inNederlandbestaatomvijfbasisbehoeftentevervullen:licht,warmte,comfort,mobiliteitenproductiviteit:deenergievraag.Dezevijfbehoeftenbestaanbijvijfgebruikersgroepen:energie-intensieveindustrieën,grootzakelijkegebruikers,mkbenkleinschaligeproductie,huishoudensentotslotdeopenbareruimte.Wanneerdeenergievraagwordtafgezettegendeenergievragerontstaateenmatrixvan25velden.Dezegeveninzichtindeenergiebehoeftevandesamenleving.In“DeEnergievraaginBeeld”isonderstaandematrixbenutominzichttegevenindedigitaliseringvandeenergievraag.DitallesdientnualsinputvoordedigitaliseringsagendavandeTopsectorenergie.
figuur3:“Vraagvs.Gebruiker”
4 Werkenwebovenstaandetabelvervolgensuitophetsnijvlakvanenergieendigitaliseringontstaateenbeeldvandeontwikkelingendieiederegebruikerinrelatietotdiensenergiebehoefteraken.
3DeEnergievraaginBeeld,Kamangir,tedownloadenviahttp://kamangir.eu/publications/4 NB.Deinditdocumentgebruiktetabellen(figuur2enfiguur4)zijnzoontworpendatdezehethuidigeaanbodaanmarktentechnologieoverstijgen,engaanuitvandefunctioneleenergiebehoeftepergebruikersgroep.
Light Heat Productivity Mobility ComfortIndustry x x x x xOffice x x x x xSME x x x x xHousehold x x x xPublicspace x x x
Digitaliseringinhetenergielandschap
14
figuur4:“Vraagvs.Gebruikerinrelatietotdigitaliseringsontwikkelingen”
5 Bovenstaandefiguurlaatziendatelkeenergievraaginelkegebruiksvormgeraaktwordtdoordigitalisering.Inwoningenpassenwesteedsmeerdomoticatoe:slimmetenenslimaansturenvanapparaten.Indeopenbareruimtewillenwedatdelantaarnpaalalleenschijntwanneererookverkeeris.Inindustrieënwillenweproducerenwanneeropwindrijkedageneenovervloedaanhernieuwbareenergiedeenergieprijsomlaagstuwt.Indezeveelheidaanontwikkelingenkanhetmoeilijkzijnomeenkeuzetemaken.Wekunnenimmersnietallestegelijkgoeddoen.Devraagrijst:waarmoetenwijalseersteonzepijlenoprichten?Welkeontwikkelingenkenneneenkorteimplementatietijdentegelijkertijdeenhoogimpactpotentieel?Kamangir’s“DeEnergievraaginBeeld”doeteenvoorzetdooreenaantalno-regretontwikkelingentenoemen.Ontwikkelingendienualdemoeitewaardzijnomopintezetten.Inhetvolgendehoofdstukvolgteengreep.
Light Heat Productivity Mobility Comfort
Industry
Smartlightingsolutions
Close-innetworks,residualsources
SCADA,energyaggregation
Logisticsplanning
Safetysolutions
Office
Datadisaggregation,smartcontrols
Smartheating,smartcontrols Prosuming
Aggregation,electrification
Connectivity,flexibility
SME
Smartlighting,smartcontrols
Smartheating,smartcontrols
Prosuming,realtimeenergypricing
Electrification,aggregation
Energymanagementsystems,accesssolutions
Household
Smartlighting,domotics
Domotics,on-demandheating
Prosuming,real-timeenergypricing
Electrification,aggregation
Domotics,IoTappliances
Publicspace
On-demand,smartcontrols
Residualheatsolutions,bi-directionality
Smartresponsesystems
Trafficflowsystems,bi-directionalcharginginfrastructures
Smartsafetysolutions
Digitaliseringinhetenergielandschap
15
4. No-regretontwikkelingen
Metwelketechnologischeontwikkelingenmoetenwijrekeninghouden?Waarmoetenweopditogenblikopinzetten?Uiteerdergenoemdestudiekomeneenaantal“no-regret”ontwikkelrichtingendiedemoeitewaardzijnomaaneenhaalbaarheidsstudieofontwikkeltrajectteonderwerpen.TechnologieënmeteenrelatiefhoogTRL-level(figuur5),diezichlenenvoorpraktijkonderzoekeneenlagedrempeltotvaloriserendoorhetbedrijfslevenkennen.Enkelevandezetechnologieënwordenookinfiguur4genoemdomdatzezodirecttemakenhebbenmetdigitaliseringendata-gerelateerdeontwikkelingen.Bijonzekeuzehebbenweonsgerichtoptechnologieëndieevidentsamenhangenmetdigitalisering.Zonderdaarmeeaantegevendatanderetechnologieëndatniethebben.ZoalsEelcoHoekstra,CEOVopakop30december2016aangafinhetFinanciëleDagblad“zelfseenolietankdraaitopnullenenenen”.
Figuur5:TRLlevels
4.1 Blockchainalstechnologieinenergietransacties
Blockchainwordtmeerenmeeromarmdalsdebeloftevooreenschooneneffectiefpost-transitie-energiesysteeminalzijnpeer-to-peercomplexiteit.Dezedigitalecloud-basedgrootboekrekeningkanpotentieelbijzondereffectiefzorgdragenvoordebasisondereenwerkendeadministratieveafhandelingvaneenveelheidaantijdgebondentransacties.Blockchainkentmeermogelijkheden:bijvoorbeeldomopmiddenspanningsstation-niveautekunnenachterhalenwaarenergiegelekt
TechnologyReadinessLevels(TRL)
Description
TRL1 Basicprinciplesobserved
TRL2 Technologyconceptand/orapplicationformulated
TRL3 (Analyticaland)Experimentalproofofconcept
TRL4 Technologyvalidatedinalaboratoryenvironment
TRL5 Componentand/orbreadboardvalidationinarelevantenvironment(industriallyrelevantenvironmentincaseofkeyenablingtechnologies)
TRL6 Technologydemonstratedinrelevantenvironment(industriallyrelevantenvironmentincaseofkeyenablingtechnologies)
TRL7 Systemprototypedemonstrationinanoperationalenvironment
TRL8 Actualsystemcompletedandqualified(throughtestanddemonstration)
TRL9 actualsystemproveninoperationalenvironment(competitivemanufacturinginthecaseofkeyenablingtechnologies;orinspace)
Digitaliseringinhetenergielandschap
16
wordtdoorbijvoorbeeldwietteelt.DitalleenalbespaartpotentieeleenTerrawattuurperjaar(1%vanalleelektriciteitsverbruikinNederland)en100miljoeneuro.Deaangewezenpartijenomhierconcreteoplossingeninteontwikkelenzijninfra-ontwikkelaars,blockchain-specialistenenkennisinstellingenzoalsdeTU’s.Deblockchaindiehetmeestgeschiktisomtijdgebondenenergietransactiestevaliderendientnogtewordenontwikkeld.
BlockchainalsvalidatietechnologieinenergietransactiesTRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
5 Low High €2mn DisruptiefNextsteps:PPSvormen,technologieendeliverablesdefiniëren
4.2 Energiedata-disaggregatieHetontledenvanenergiedatavindtaleenaantaljaarplaatsdoormiddelvanhardware(Plugwisebijvoorbeeld).Nieuwisdeontwikkelingvandisaggregatieoplossingenopbasisvanalgoritmiek.Ipsumishierineeninbekendheidenkwaliteittoenemendvoorbeeld,datreedseennauwesamenwerkingheeftmetdeUTwenteendaarookkantoorhoudt,eneenvluchtkannemenwanneermarktpartijenzichachterdezewerkwijzescharen.Dezetechnologiemaaktdewelbekende(aldannietslimme)energiemeteroverbodig.Algoritmiekneemtderolvanhardwareover,enopentdedeurnaareenimmensscalaaannognieteerderverkendemogelijkheden.
Energiedata-disaggregatieTRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
7 Low Medium €2mn IncrementeelNextsteps:PPSvormen,voortbouwenopreedsaanwezigekennisbasis,POC“meterloosmeten”ontwikkelen,valorisatieplandefiniëren
4.3 PrivatenetworksDeroepomeigennetbeheerbestaatbijgroteindustriëlezoneszoalsdeRotterdamsehaven.Hetzowelkunnenopwekkenalsafnemenuitverschillendehernieuwbareennogniethernieuwbarebronnen,hetkunneninvoedenvanafvalwarmteinbijvoorbeelddeZuid-Hollandseenergie-infrastructuurwordtsteedsbelangrijker(opditogenblikloostdeRotterdamsehaventweemaalzoveelenergieindevormvanrestwarmte(150PJ)alsalle1,6miljoenZuid-Hollandsehuishoudensgebruikenindevormvanaardgas(73PJ)).Ookwordthetintoenemendemateinteressantvoorbedrijvenomonderlingenergieuittewisselen.PartijenalsHavenbedrijfRotterdamendedaaractieveindustrieën,smartgrid-ontwikkelaarsenhernieuwbareenergieproducentenvindenindezeontwikkelingeengrotekans.DezeontwikkelingisvergelijkbaarmetdeopkomstvanVirtualPrivateNetworksindeICTentelecomtweedecenniageleden.
Privatenetworks
Digitaliseringinhetenergielandschap
17
TRL Infra-impact Stakeholderacceptatie
InvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
6 High High €5mn IncrementeelNextsteps:PPSvormen,strategie,architectuurentopologiebepalen,uitvoeren
4.4 Peertopeersmartgrids
Demogelijkheiddiegebodenwordtomdirectmetanderentehandelenzonderdetussenkomstvaneencentraleautoriteitofinstantie.“Smartinfrastructuren”stekenopverschillendeplaatsendekopop.PartijenalsMetabolic,Sustainder,WeDriveSolarenandereontwikkeleninhoogtempodenodigeskillsomeengebiedaldanniettijdelijk,sneleneffectiefvaneenslimmeinfrastructuurtevoorzien.Integratiemetstorage,sensoriek,slimmeenergieverdelingenhetbalancerenvanvraagenaanbodzijnhierintegraalonderdeelvan.
Peer-to-peersmartgridsTRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
6 High Low €5mn DisruptiefNextsteps:(Internationaal)fieldresearch,coalitievormen,schaalprojectenopmeerderelocaties
4.5 Cybersecurity
Geeneconomiezonderenergie.Aanalleswatwijgebruiken,producerenofaanrakenligteenenergiestroomtengrondslag.ZoalsAlexHernop29decemberjongstledeninTheGuardianschreef“(...)mostutilitiesarenotevenmonitoringtheirnetwork,letalonethesmartmeters.Utilitieshavetounderstandthatwithgreatpowercomesgreatresponsibility”6.Eenveiligeenmoeilijkdoordringbareenergie-infrastructuurdienthooggeagendeerdteworden.Iederepartijdieeenrolspeeltindeenergie-infrastructuurdientdanookteinvestereninbegrip,kennisenontwikkelingvaneenveiligenergienetwerk.PartijenalsFOXIT,TechnolutionenSoltegrostaanklaaromhiersamenmetinfra-partijeneengedegeninvullingaantegeven.Duidelijkheiddientgecreëerdtewordenomheteeuwigespanningsveldtussencollectieveveiligheidenindividuelevrijheidtoteengedragenmodeltebrengen.
Cybersecurity
6“Smartelectricitymeterscanbedangerouslyinsecure”,TheGuardian,29december2016https://www.theguardian.com/technology/2016/dec/29/smart-electricity-meters-dangerously-insecure-hackers
Digitaliseringinhetenergielandschap
18
TRL Infra-impact Stakeholderacceptatie
InvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
7 Medium Low €5mn IncrementeelNextsteps:“SecuritybyDesignprinciplesvooreenveiligeénresiliënteenergie-infrastructuur”definiëren,coalitievormen,voortbouwenophuidigeopdrachten,regulatoirkaderontwikkelen
4.6 Realtimeenergypricing
Waargrootverbruikersaljarenbijenergieleveranciersvragenomsteedsflexibelereenergiecontracten,dieintoenemendemategebruikmakenvandespotmarkt(APX)inplaatsvandeforward-markt(Endex),gaannuooksteedsmeerkleinverbruikers–gedrevendoortoenemendprosumentisme-flexibelommethunenergiebehoefte.Ditvraagtomeensteedsdirectereverbindingtussendenetbeheerderendegebruiker,danweldiensapparaten.AllianderneemthierineenvoortouwmetR.E.X./EXE.OokLomboXnetbereidtdeweg.Eenuitdagingkomtvoortuitde“verzuiling”vanonzeenergiesector.Realtimeenergypricingkanalleenmaarwerkenalsdemomentanewaarderingvanproductieengebruikoverdegeheleketenwordengefaciliteerd.Eengroteboostkangegevenwordendooreennieuwmarktmodeldatdirecteprijsvormingtussenvragerenaanbiederfaciliteert.Tennetendeverschillenderegionalenetbeheerders,deDSO’s,vervulleneenrolalsbalanceerdervanhetenergienet.Hiervoorwordtenergieproductiecapaciteitgepland:allocatie,enaandehandvanverschillentussenvoorspeldevraagenwerkelijkevraagwordtprogrammaverantwoordelijkheidgevoerd.Deenergiemarktisdynamischenslaaptnooit.24uurperdag,7dagenperweekishetzaakomhetevenwichttussenvraagenaanbodzonauwkeurigmogelijktebewaren.Luktdit–bijvoorbeeldmetelektriciteit-niet,danverandertdirectdespanningophetelektriciteitsnet.
Opditogenblikwordtdebalanceerfunctievervuldtussenenkeletientallengroteaanbiedersvanenergieaandeenekant,decentrales,enmiljoenenafnemersaandeanderekant.Eendeelvandebenodigdecapaciteitwordtopditogenbliktevensgeleverddooraldannietgesubsidieerde,veelalgrootschaligeenergieproducentendiedetaakhebbenomdenetspanningbinneneenbepaaldebandbreedtetehouden.Hierinvindteengroteverschuivingplaats.Hetaantalproducentengroeitdrastischdoordeopkomstvanhernieuwbareenergie:windturbines,zonnepanelenenmeer.Hiermeewordtruimbaangemaaktvoorgedigitaliseerdesystemendieeenveelheidaanaanbiedersenafnemersvanuitverschillendebronnenenovermeerderedragersmetelkaarinovereenstemminghouden.
Deflexibiliteitsmarktzalwordenbevolktdooraggregators,aanbiedersvanenergieopslag,eneengrotehoeveelheidprosumenten,diealdannietbewustdeelnemenaanhetenergie-speelveld.Nieuweaanbieders,nieuwemodellenennieuweincentives.
Alhoeweldehiergeschetsteontwikkelingenlogischlijken,endebewegingnaareendergelijkenieuwe,vrijemarktonontkoombaaris,ligtertegelijkertijdeenenormeuitdaginginhetmanagenvandebelangenvanbestaandemarktpartijendiedeelsoverbodigwordenvanwegebovengenoemdeontwikkelingen.Ditmaaktdebereidheidvanbetrokkenpartijen,publiekenprivaat,lagerdanwanneerwijmetdekennisvanvandaagineen“greenfield”situatiegevraagdzoudenwordende
Digitaliseringinhetenergielandschap
19
contourenvaneennieuwteontwikkelenenergiesysteemtetekenen.
USEF(https://www.usef.energy/)iseenbreedgedrageninitiatiefdatnaasteenmarktmodelvoorhetverhandelenvanenergieflexibiliteitookdearchitectuur,ookderegelsengereedschappenbiedtomditeffectiefenefficiëntteimplementeren.
InOlivierOngkiehong’s“Robuusteelementenvooreenenergievisie2050”wordtopgesomduitwelkedeel-energiesystemenonslandschapzalmoetenbestaanomaandeklimaatdoelstellingenzoalstijdensCOP21inParijsovereengekomentevoldoen.VanuitdeTopsectorEnergiewordthieronderdenoemer“systeemintegratieuitgebreidaandachtaanbesteed,insamenwerkingmeteenveelheidaanmarkt-enpubliekepartijen.
Capaciteitsmarkt,flexibiliteitsmarkt,real-timeenergypricingTRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
4-7 High varieertperonderdeel
€10mn Disruptief
Nextsteps:Designprinciplesvooreennieuwemarktinrichtingdefiniëren.Beleidskadersformuleren,nieuwemarktmodellenontwikkelen.Schaalprojectenuitvoeren,USEFuitnutten.
4.7 HighDensityCarriers,systeemintegratie,interoperabiliteit
Omindetoekomsteenduurzaam,betrouwbaarenbetaalbaarenergiesysteemteblijvenhoudenwordthetslimsturenvanenergiestromensteedsbelangrijker.Systeemintegratie.Energienettenmoetenbeterwordenbenutenduurzameenergieproductiemoetwordenafgestemdophetenergiegebruik,waardoorenergieopslagsteedsbelangrijkerwordt,overalinhetsysteem.
Debelangrijksteenergiedragersvanditmomentzijnwarmte,elektriciteitenhighdensitycarrierszoalsgassenenvloeistoffen.Inopkomstzienwewaterstofenammoniak,dievoornamelijkindeindustrieentransporteengroterolkunnengaanspelen.NuishetzodatvanwegegrootschaligeenergieproductieuithernieuwbarebrondemarktprijsvanelektriciteitinDuitsland,SpanjeenDenemarkenregelmatigonderhetnulpuntzakt.Erwordtdusenergieopdemarktgebrachttegeneennegatieveprijs.Ditisuiteraardongewenstvoordeaanbieder,maarheeftookcongestieophetelektriciteitsnettotgevolg,waardoorhetvoltagestijgt,metpotentieelbijzondervervelendegevolgen.Inplaatsvandemarktdan“dichttezetten”,voorzoverüberhauptmogelijk,dientzicheenandereoptieaan:opmomentendathetaanbodvanhernieuwbareelektriciteitdevraagoverstijgtkanhetsurplusnamelijkomgezetwordeninwarmte.Warmtedievervolgensopgeslagenwordt,enterugwordtomgezetindeenergiedragerdieopdatmomentgewenstwordtwanneerdeomgekeerdesituatiezichvoordoet,namelijkwanneerdevraaghetaanbodoverstijgt.Dezepower-to-heatenheat-to-power-conversieszijnbijzonderinteressant.Welvereisenzeeersteenintegratievandedragernettenvoorelektriciteitenwarmte.
Digitaliseringinhetenergielandschap
20
Alsdecentraletechnologievoorenergieopslagkanwaterstofveelmeerbiedendanwatwenuhebben.ZowerkteenbedrijfalsEnnologyaande’H2UrbanFastCharger’,eenveiligetechnologiediehetmogelijkgaatmakenomthuisjefuelcell(waterstof-)voertuigsneltekunnenladen.Deproductievanwaterstofwordtafgestemdophetfluctuerendeduurzameenergieaanbodenophetgebruikvanhetwaterstofvoertuig.DoordatdeEnnology’H2UrbanFastCharger’24/7isverbondenmethetenergienetwerkisdepotentiealsenergieopslagbronenorm.
EenlogischeregiowaardezeontwikkelinggedragenkanwordenisZuid-Holland:dealdaaraanwezigecombinatievaneentoenemendproductiepotentieelaanhernieuwbareenergieuitwind(opzeeenopland)enzon,industriëlerestwarmte(150PJofwelbijnatweemaaldewarmtebehoeftevande1,6miljoenZuid-Hollandsehuishoudens)enhetaanwezigegeothermiepotentieelplaatstdeplannenvooreenwarmterotondeineennieuwperspectief
Dedesign-principlesvooreenschaalbare,houdbareenadaptieveinfrastructuurdienennoggedefinieerdteworden.KamangirheeftinditlichtvoordeprovincieZuid-Hollandeenscenariostudie7uitgevoerdwaarbinneneen“Island-scenario”isontwikkeld:alsuitgangspuntisgenomenhetregionaalbeschikbareenergiepotentieeluitverschillendehernieuwbarebronnen.PraktijkuitwerkingkanindeRotterdamsehavenofbijvoorbeeldopVoorne-Puttenplaatsvinden.
Waterstof,Power-to-Heat,decentraleenergieopslag,kortom:systeemintegratieTRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
5 High Medium €10mn DisruptiefNextsteps:Definiëreninfrastructuredesignprinciples,“virtualisland”deployment,ontwikkelencoalitie,uitvoerenschaalproject(en)
4.8 Brononafhankelijkheid,interoperabiliteit
Iedereopdeinfrastructuuraangeslotenenergiegebruikerkrijgtdemogelijkheidomenergieaftenemenenintevoeden.Dittweerichtings-karakterbiedtgebruikersdemogelijkheidhunproductiesurplusaanelektriciteit,ofhuneigenrestwarmte,intebrengeninhetenergiesysteem.Ofdezeenergiewordtgeproduceerddoorwind,zon,eenbijproductvanhuneigenproductieprocesisofafkomstigisuiteenwarmteput,ofzelfseenonsnogonbekendeenergiebrondoeterniettoe.Alleenergieisinprincipewelkom,onafhankelijkvanhettijdstipofdeplaatswaardegebruikerzichbevindt,dehoeveelheidofdelocatievandeteontsluitenbronnen.Hetmaatschappelijkedraagvlakbepaaltdanprimairopwelkebronnenwordtingezet:democratisch.Metdata-drivendemandmanagementkansubstantieelbespaardwordenopdeaanlegvandenodigeinfrastructuur(erhoeftnietpreventieftewordenovergedimensioneerd).Vraagenaanbodwordengeautomatiseerdopelkaarafgestemd.
7 Kamangir’srapport“VanVolumenaarWaarde”ishiertevinden:http://kamangir.eu/publications
Digitaliseringinhetenergielandschap
21
Buitendescopevanditrapport,maarevenwelvangrootbelang:brononafhankelijkheid,real-timeenergypricingeneeneffectieveflexibiliteitsmarktkunnenalleenmaarbestaanbijhetomarmenvanuniverseleenergie-standaarden.Deinvoeringvanditelementalleenaliseenmonsterklus,maarweleenwaarwijnietlangermeedienentewachten.
BrononafhankelijkheidTRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
3 High Medium €5mn Disruptief
4.9 Software,algoritmes,controlesenopenheid
Onsenergiesysteem,enaldienselementen,dienenwaardeerbaar,meetbaar,auditabletezijn.Desamenlevingishetmeestgebaatbijduidelijkestandaarden,duidelijkehandelingskaders,duidelijklangetermijnbeleid.Dezekadersstellenonsalsgebruikerinstaatomwatuiteindelijkookdeenergiedragers,-bronnen,-gebruikersen–aanbiedersworden,gezamenlijkwaardetecreëren,gezamenlijkteinvesteren,gezamenlijkdoorteontwikkelenaandevooruitgangvanonsenergiesysteem:dedragervanonzereëleeconomie.Essentieelishetbepalenvaneenvoudige,eenduidigeennietaaninterpretatieonderhevigestandaarden,tezorgendatfysiekeenvirtueletransactiestransparant,meetbaar,waardeerbaarenauditablezijn.Software,algoritmeswordeningezetomoordelentegeven.Wildatopeenjuistemaniergebeurendanmoeteneraanvoorwaardenwordenvoldaan.Eenervanishetvergrotenvan“data-savvy”indeenergiesector.Ja,hetenergiebedrijfvandetoekomstiseenIT-bedrijf,maarookja:datIT-bedrijfkanbestnunogalsenergiebedrijfbekendstaan.
Eenprobleemontstaatwanneerbestaandemarktpartijenmiddelsverticaleintegratieproberengripopdemarkttebehouden,enveelalwordthiergeslotenheidvooringezet:deblackbox.Hetmagnietzozijndatdekeuzevooreenthermostaataldannietbedoeldeenlock-indoetontstaandieleidttoteenvoorkeurspositievooreenhardware-ofenergieleverancier,ofdedienstenvaneenDSO.Hetkanevenwelooknietzozijndateenmarktondemocratischgereguleerdwordtvanuiteenblackbox.
Omdatenergienetalsdatapasietswaardisalser“flow”is,enflowalleenmaarbestaatbijwederzijdseacceptatieverdienen“open”ontwikkelingenspecialeaandacht.EenmooivoorbeeldhiervanisdezorgvuldigontwikkeldecultuurbijCERN,diegeleidheefttotvelewereldveranderendeontwikkelingenzoalsdeontdekkingvanhetHiggs-Bosondeeltje,deuitvindingvanhettouchscreenendevastleggingvandestandaardvoorhetWWW,onsinternet.CERNhanteertalsindsdeoprichtingin1954eencultuurvanopenontwikkeling:opendata,openhardware,opensoftware.
Digitaliseringinhetenergielandschap
22
Software,algoritmesencontrolesTRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
varieert high varieert €3mn BeideNextsteps:programmaontwikkelenvoorIT-basedinnovatieinhetenergiedomein.Aansluitenbijontwikkelingent.b.v.praktijkgerichtonderzoek
4.10 InternetofThings,realtimebeheerencontrole
Apparatendieooitopzichzelfstonden,leverennuwaardevolleinformatiedoordatzezijnuitgerustmetintelligentieeninternet.Ditbeperktzichniettotb.v.SmartWatchesindeconsumentenwereld.Maarjuistindeenergiewereld,overdeheleketenvanproductie,netwerkenconsumptie,zalIoTenormeconsequentieshebbenvoordekwaliteit,tijdigheideneffectiviteitvanacties.
IoTmaakthetmogelijkomrealtimetemeten,waarbijhetmogelijkwordtomproactiefintegrijpenalsdesituatiedaaromvraagt.Ofhetnugaatom'justintimemaintenance'hetoptimaliserenvanindustriëleprocessen(zieindustry4.0),devliegroutesvanganzen(windparken),eengebouw-beheeromgevingofdewerkingvaneensmartgrid;dewensvaneenrobuust,voorspelbaar,beheer(s)baarenresilientenergiesysteemkanhierdoorgerealiseerdworden.
IoTbeheerencontroleTRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
varieert high varieert €4mn BeideNextsteps:programmaontwikkelenvoorIoT-basedbeheerbinnenenergiedomein.Bvbijwindparkenoflokalesmartgridsimplementaties.Aansluitenbijontwikkelingent.b.v.praktijkgerichtonderzoek
4.11 Industry4.0
Eenaantalvandeindithoofdstukbehandeldetechnologieënzijningrediëntenomdemaakindustrieverderteinnoveren.DezebewegingwordtaangeduidalsIndustry4.0;dedigitaliseringendatagebruikinmanufacturingtechnologieën.Cyberphysicalsystems,machinelearning,sensorenentheInternetofthingsandcloudcomputingzijncrucialeelementendaarbij.Nietalleendekernprocessenvandeindustriemaarookwaardeketen,onderhoudentrainingzullenveranderen.WesprekendanookovereenConnectedFactory.
Digitaliseringinhetenergielandschap
23
Industry4.0iseenverzameltermvoorvelebeloftenwaaronderverhoogdeflexibiliteit,verhoogdematevanproductcustomization,kostenreductie,energiereductie,valuechainbeheer.Machinelearningsteltonsinstaatnieuwedingentedoenzoalsdeanalysevantaalalsproduct-kwaliteitindicatie.Bots(intelligentesensoren)hebbenhetinzichomzichzelftecalibreren,diagnosticerenenzelfsteconfigurerenzodaterautonomedecentraleprocesaansturingontstaat.Deverhoogdetracingentrackingvanindividueleproductenengrondstoffenoverdegehele(circulaire)waardeketengeeftnieuwemogelijkhedenwaarbijhetproductzelfeenbronvaninformatiewordtovergebruik,verkoop,transportetc.Hiermeewordtdegehelesupplychaingeraakt,vanvoorradenenopslagtotsalesenmarketing.Deidealeintegratievanoperationeleeninformatietechnologie(IT/OTintegratie).AugmentedenMixedrealityzullenextrainformatietoevoegenaanrealiteitaanbiedentenbehoevevanonderhoud,remoteassistance,designvanprocessequipmentengebouwdeomgeving,educatiedieinoverzichtelijkeonderdelenafhankelijkvantijd,plaatsenomstandighedenwordtaangeboden;
Maarookderolvandegroteindustriebedrijvenzelfverdientgroteaandacht.Devaakenormehoeveelhedenenergiediebenutkunnenwordenopdeflexibiliteitsmarkt;hoekunnendiebedrijvenmee-ademenopdeweerstromen?Gaanzedatzelfdoenofbenuttenzijnieuwespelers,nieuwekanalen?Enhoudevolgtijdelijkheidindegaten:wieisdeeigenaar,wiedoeterwataanenwiegaatervoorbetalen?
VaakiserdeperceptiedatmethetgebruikvanIndustry4.0oplossingendeissuesvancybersecurityendekwetsbaarheidanalysetegrootzijnomeendaadwerkelijkeenstaptemaken,daarbijisICThistorischgeengeïntegreerdecompetentie,zodaterextraawarenessprogrammanodigzijn.
Industry4.0TRL Infra-impact Stakeholder
acceptatieInvesteringtotProofofConcept
Incrementeelofdisruptief
varieert high varieert €n.n.b. BeideNextsteps:overlegmetTKI-IenISPTomtotjuisteprioriteitenenkeuzestekomen.
Digitaliseringinhetenergielandschap
24
5. Randvoorwaarden
Inditdocumenthebbenweonstotnutoevoornamelijkgerichtopdefunctioneleaspecten.Gegevendebreedheidencomplexiteitvandegevolgenvandigitaliseringopdeenergie-industrieontkomenweernietaanookeenaantalniet-functioneleaspectentebenoemenonderdekoprandvoorwaarden.Technologischeontwikkelingzonderinbeddinginmaatschappijeneconomieherbergteendreigingvantechnocratie.Bovenstaandeontwikkelingenenno-regretszullenhundoelmissenalszenietindecontextwordenuitgevoerdvaneentri-transitie:technologisch,economischensociaal-maatschappelijk.Zegevendegrenzenaandiementijdenshetuitvoerenvanhetprocesnietmagoverschrijdenenvormenzoeenkaderwaarbinnenhetprocesplaatskanvinden.
5.1 Hetgroteredoelinbeeld.Systematischenstapsgewijswerken
Eenvandekernelementenaandebasisvaneengedragentransitieiseenbreedmaatschappelijkdraagvlak.Hiervoorisdialoognodig,eneennarratiefdatdezedialoogondersteunt.Kortweg:nahet“waarom”vandeenergietransitiemoetenweeenbeeldschetsenvanhet“waarheen”:hetenergielandschapvandetoekomst,eneentaal,determinologie,hetlexiconontwikkelendiehieraantendienstestaat.Ditalleszondertevervalleninjargon.Ditallesincommunicatieopbasisvangelijkwaardigheidvaniederespelerinhetenergielandschap:gebruiker,aanbieder,facilitator,verbinder.
Nahet“waarom”vandeenergietransitiemoetenweeenbeeldschetsenvanhet“waarheen.”
5.2 Deethiekvantechniek:AIenalgoritmes
AI(ArtificialIntelligence),softwareenalgoritmeskrijgeneensteedsgrotereinvloedoponsleven.Zobepalenalgoritmesinmiddelsonderanderehoeveelgeldiemandkanlenenbijeenbank,welkeinformatiewelofnietmagwordeningezien,welkeadvertentieswekrijgenvoorgeschoteld,watdecriteriazijnbijeenmissworldverkiezingenwelknieuwswekrijgenvoorgeschoteld.VeelalbestaatdeaannamedatAIagentsenmachinelearningneutraleprocessenzijn.Ditkloptniet.Dealgoritmesdiehierachterschuilgaanzijnimmersontworpendoorcomputerprogrammeurs,diealleneigenwaardenhanteren.Dezewaardenhelpenuiteindelijkhetdigitaletijdperktedefiniëren.MaarwiebepaaltwelkewaardenjuistzijnenopwelkemanierzijinvloedhebbenopdeontwikkelingvanAI?Deaandachthiervoorkannietgrootgenoegzijn.Wijhebbenhetnuopgenomenalsrandvoorwaardemaareigenlijkmeandertditethischeelementdoorhetheledocumentheen.
Digitaliseringinhetenergielandschap
25
Wemoetenonszorgengaanmakenoverhetverliesvanmenselijkevrijheiddatkanplaatsvindenwanneersteedsmeertechnologiewordttoegepastinpubliekeruimteeninfrastructuur.
Kunstmatigeintelligentie(AI):Paraplutermvooralletechniekenwaarmeecomputersmenselijkeintelligentienabootsenaandehandvanlogica,als-dan-regels,beslisbomenenmachinelearning.MachineLearning:DevormvanAIwaarbijcomputerswordengetrainddoorstatischeanalysevanervaringsgegevensen/ofhistorischedata.Kunstmatigeneuralenetwerken:Netwerken,opgebouwduitsoftwarematigeeenhedenof“neuronen’,diedewerkingvanbiologischeneuronennabootsen.Deeplearning:Eensubsetvanmachinelearningwaarbijmeerlaagse(diepe)neuralenetwerkenwordenblootgesteldaangrotedataverzamelingen.Desoftwareisinstaatomzelfstandigpatronenindedatateherkennenentakenuittevoeren,zoalsspraak-geur-enbeeldherkenning.
5.3 Goedprojectmanagement
Eenonvoldoendeontwerpleidtbijnaaltijdtotvertraging,overschrijdingvanbudgettenenongewenstecompromissenmettoenemendecomplexiteitenontevredenstakeholdersalsgevolg.Datbetekentechterlangnietaltijddathetgemakkelijkisdezefactorenteveranderenindegewensterichting.Ookineenlerendecultuurzulleneenaantalbasisprojectmanagementkwaliteitenen-eisenbeschikbaarenafdwingbaardienentezijn.Leeruitprojecten,documenteer,maaknietsteedsdezelfdefoutenenhebdemoedookanderentelatenlerenvandeeerdergemaaktefouten.Deuitvoeringsmethodiekkangebaseerdwordenopeen“agile”maniervanwerken.Datbetekentdaternietgewerktmoetwordenopbasisvanhiërarchie,maaropbasisvanuitvoeringscapaciteitenvanuiteenlerendecultuur.Verschillendemethodiekenzoalsbijvoorbeeld“Scrum”zijnhiervoorgeschiktenbeschikbaar.
Eengoedontwerpalvorenswordtgestartmetdeuitvoeringkostwellichtmeertijd,maarvergrootdekansopeensuccesvolleopleveringaanzienlijk.Designthinking.
Digitaliseringinhetenergielandschap
26
5.4 UniverselestandaardenvoorenergieHetwelslagenvaneensterkgedistribueerd“internetofenergy”valtofstaatmetdeinvoeringenacceptatievanstandaardenvoorinterconnectiviteiteninteroperabiliteit.Totaanhetniveauvanenergienota’svoordeeindgebruikervertraagteengebrekaanstandaardendetransitienaareeninclusief,veerkrachtigenophernieuwbarebronnengebaseerdenergiesysteem.Wehanterenopditogenblikmaarliefstvierverschillendeafrekenstandaardenvoorenergie(KWh,joule,m3,liter).Devolumetrischestandaarden(m3,liter)zijnafgedwongendoorde–veelalfossiele-drager,nietdeleverancierofgebruiker.Hierdooriseenhelderedialoogenditohandelingsperspectieftenaanzienvanenergiesystemennagenoegonmogelijk.Laatstaandemoeilijkhedendieoptredennaarmateonsenergiesysteemverderdigitaliseert.Netalsdathetinternetfunctioneertdankzijhelderestandaardenals“http”,“TCP/IP”en“HTML”heeftookonsenergiesysteemhelderestandaardennodig.Brononafhankelijkheid,real-timeenergypricingeneeneffectieveflexibiliteitsmarktkunnen–zoalseerdergezegd-alleenmaarbestaanbijhetomarmenvanuniverseleenergiestandaarden.Deinvoeringvaneenstandaardalleenalisgeenkleinetaak,ennietvoordesnelleimpact;maarwéleenwaarwijnietlangermeedienentewachten.Degeschiedenisbewijstdatdejarennainvoeringvaneenuniverselestandaard(metrisch,volumetrisch,elektrisch,digitaal)gekenmerktwordendooreengroteversnellingvanontwikkelingenvooruitgang.
5.5 Juistgebruikvansoftwareendata
Meerdatabetekentnietautomatischmeerkapitaal.Maardejuistedataversnellenprocessen,vergrootdeeffectiviteit,verbetertdeefficiencyengeeftbovenalmeerinzichtendusdemogelijkheidhelebusinessmodellenteveranderen.Juistgebruikvandatacreëertnieuwedienstenenproducten,software-gebaseerdenderhalvemetzeerlagemarginalekosten.
Datadienentewordengezienalseenresource,nietalseenasset.
5.6 VerbindenenversterkenR&D
Overheid,OndernemerschapenOnderzoek.AlledriezijninNederlandsterkontwikkeld.Entochlijkthettelkensmoeilijkomdeverbindingtevindenentebestendigen.Zoeknaarmanierenomkennis-eninnovatieontwikkelingteverenigenmetbeleidenerzijds,enondernemerschapanderzijds.
Digitaliseringinhetenergielandschap
27
Cruciaalishetslaanvanbruggentussenonderzoek,ontwikkelingenvalorisatie.UitdeErasmusConcurrentieenInnovatieMonitor2016,gepubliceerd24november2016,8blijktdatbedrijveninNederlandindeafgelopen10jaarnognooitzoweiniggeldhebbenuitgegevenaanonderzoekenontwikkelingvannieuweproductenendiensten.Ditjaar(2016)gemiddeldeenwelheelmagere2,1%.Datmoetveelbeterkunnen.Tegen2020zullenbedrijvenhetgrootstedeelvanhunR&Duitgavenhebbenverschovenvanproductennaarsoftwareendiensten(2016GlobalInnovation1000Study,PwC9).Eenrolvandeoverheidkanzijnominplaatsvandegeijktesubsidiesrevolverendefondsenteontwikkelenvanwaaruitrente-armeleningenwordenverstrektomzoonderzoek&ontwikkeling–innovatie-testimuleren.R&Dzetgeldominkennis.Metdiekenniskaneenbedrijfinnovatieverworden,transformerenendiekennisweergaanomzetteninwaarde.
Figuur6:Werkgelegenheidhigh-techindustrie/kennis-intensievedienstenInhigh-techindustriealspercentagevandetotalewerkgelegenheid2014–indoorzichtigebalk:Werkgelegenheidinkennis-intensievedienstenalspercentagevandetotalewerkgelegenheid2014 Bron:CBS/Eurostat
8DeERASMUSCONCURRENTIEENINNOVATIEMONITOR2016:https://www.rsm.nl/fileadmin/Images_NEW/PDF/Rapport_Erasmus_Concurrentie_en_Innovatie_Monitor_2016.pdf9De2016GlobalInnovation1000Study:http://www.strategyand.pwc.com/innovation1000
Digitaliseringinhetenergielandschap
28
5.7 HumanCapitalAgendaHumancapitaliseenkritischesuccesfactoromdetopsectoreneconomischtelatengroeien.Detopsectorenwillenonderlingenmetpartners–zoalsbedrijven,kennisinstellingen,onderwijsinstellingen,overheden,maatschappelijke-enbrancheorganisaties,regionalenetwerken,samenwerkenaanHumanCapitalvraagstukken.Opalleniveaus.SamenwerkingmethetWO,TUDopeengebiedalsquantumcomputingtothetuitrustenvanMS/LSstationsmetRaspberrypivoorblockchainmogelijkheden;eentypischvraagstukvoorpraktijkgerichtonderwijs.Hetverdientaanbevelingomaansluitingtevindenbijdehuidigeopkomstvan(inmiddels133waarvan15specifiekopgebiedvanenergie)CentresofExpertisedievanuitdeHBO’senMBO’sgeïnitieerdworden.10PWCvoorspeltineenrapportdatbinnenafzienbaretijd47%vandebanenindeenergiesectorzullenzijngeautomatiseerd.11
5.8 RegieencommunicatieEnergietransitieisgeenonderwerpwaardemensindestraatwarmvoorloopt.Hetzoubijzonderhelpenalsdenoodzaakendevormvandietransitieonderdeaandachtzouwordengebracht.OpeenmanierdietevergelijkenismetdiewaaropWinsemiusnatuurenmilieucentraalwisttestellen.Datvereistdeopstellingvaneendecorwaartegendeactiesdienoodzakelijkzijnwordenuitgevoerd.Metdaarbijeenregisseur,endejuistecommunicatiemiddelendievoordeovertuiginggaanzorgen.Vanhetmilieualsinstitutioneelprobleemnaardeenergietransitiealsinstitutioneleoplossing.Regie,eenkrachtignarratiefeneengedragenbeeldvan“waarheen”inhetlichtvandeenergietransitiesteltonsinstaatonzeactiesdienstbaartestellenaaneenhogermaatschappelijkenecologischdoel.
5.9 Privacyensecurity
Hieroverisenwordtalheelveelgeschreven.Wegaannietpretenderendatwijdatallemaalbetergaandoen.Maarhetisgoedomtebeseffendatdeenergievoorzieningeenvitaleinfrastructuuris,metveelICTdiegeïmplementeerdiszondereensecuritybydesign-basisenvaakmetrelatiefweinigICTkennis.Hierdoorisheteendankbaardoelwitvoorhackers.Kunnenwemetheelveelinspanningdeillusienajagendatwealleaanvallenkunnenvoorkomen,ofmoetenwemaaraccepterendateraltijdaanvallenzullenzijnendatweonsmoetenconcentrerenophetbeperkenvandegevolgendaarvan(hetcreërenvanresilience).Vanzelfsprekenddaarbijishetrespecterenvandeindividuelevrijheid,deprivacy,bijhetimplementerenvanregelsentoolingomdecollectieveveiligheidteoptimaliseren.
10CentresofExpertise:http://www.publiekprivaatsamenwerken.nl/wie-zijn-wij11Howanewgenerationofrobotsistransformingmanufacturing:https://www.pwc.com/us/en/industrial-products/assets/industrial-robot-trends-in-manufacturing-report.pdf
Digitaliseringinhetenergielandschap
29
IKhebnietsteverbergenzegje?WIJhebbenveeltebeschermen!
5.10 Commonsense,gezondverstand,devraagcentraal
Commonsenseisdelaatstejarenderugtoegekeerddoorvelendieonderdeindrukzijnvandeschijnbaarenormeexpertisewaarmeedeskundigenonsdagelijkslevenoverspoelen.Wezijngedurendedelaatstegeneratiesaangemoedigdominiedergevalééndingmaarnietmeertedoen:jezelfeenvraagstellen.Vragensteljeaaneendeskundige.Hunantwoordwordttevaakklakkeloosovergenomen.Belangrijkerdanhetantwoordishetomarmenvaneencultuurwaarinhetstellenvandevraagcentraalstaat.Zelfstandigonderzoeknaardewaarheid.Eendialoogwaarinopbasisvangelijkwaardigheidvragenwordengesteldleidtnietalleentothetvergrotenvanindividuelekenniseninzicht,maarvooraltothetvergrotenvancollectievekenniseninzicht,enstaatdaarmeeaandebasisvanvooruitgang.Misschienishetwelzodatdigitaliseringonshierineennieuwewegwijst.
Durftevertrouwenopjeeigeninzichtenovertuiging.
5.11 Leidenvanuitdetoekomst
Inplaatsvanstrategieenbeleidtebepalenaandehandvande–veelalsuboptimale-realiteitenvanvandaag,loonthetommethodologieënteomarmenenwaarnodigteontwikkelendieonsinstaatstellenteleidenvanuiteengewensttoekomstbeeld.Backcastingiseennoodzaakomtekomentotgoedeenergieplanning.Inplaatsvandesituatievanvandaagalsuitgangspunttenemen,loonthetomeersteenbeeldteschetsenvanhetenergielandschapvandetoekomst.Kamangir’smethodologie“ConsultativeScoping”kanhiervoorwordeningezet.Dooreerstmeteenbredevertegenwoordigingaanexpertisevasttestellenwatiniedergevalelementenwordenvanonzeenergie-toekomst,de“onontkenbaarheden”.Enopbasisdaarvan,geholpendoordegrotehoeveelhedendatadieonsterbeschikkingstaan,scenario’steontwikkelen,endezevervolgensmetelkaarsamentebrengentoteengezamenlijkgedragenontwikkelrichting,kaneenduidelijkhandelingskadergeschetstwordenvoorwatbetreftonsgezamenlijkeenergielandschap.Doorditenergielandschapalsuitgangspunttenemenenvandaaruitterugteredenerenwordtduidelijkwelkerollenertevervullenzijn,welkerichtingerleidendisvoorteontwikkelenonderzoeks-enontwikkelagenda’s,investeringsagenda’s,beleidskadersenwelkekansenerzijnvoorondernemers.Kamangir’smethodologie“ConsultativeScoping”kanhiervoorwordeningezet.
Eentoekomstdieonsnietoverkomt,maareentoekomstdiewijzelfmaken,vanuiteenduidelijkenwenkendhandelingsperspectief.
Digitaliseringinhetenergielandschap
30
6. Devolgendestappen
Metwiekunnenwijbovenstaandeno-regretontwikkelingenimplementeren?Welkepartijenkunnenaandebasisstaanvansuccesvollepubliek-privatesamenwerkingen?Bovenstaandeno-regretsvertegenwoordigenmeerdaneenopsomming,meerdaneenwinkelwagentjevollossefeitjes.Hetiseenkeuzeuitvelewaarheden,gebaseerdopééncriterium–digitalisering-,dievormgaangevenaandeenergietransitie.Transparantiebijdeonvermijdelijkekeuzes,deverdereontwikkelingvandietechnologieënisnoodzakelijk.Maarhoepakjedataan?Transparantiebereikjenietsimpelwegdooriedereenmetzoveelmogelijkfeitenencijfersteoverladen.Transparantiebereikjeooknietdooriedereenomzijnmeningtevragen.Transparantievereistallereerstinzicht,gevolgddoorselectievanhoeenwatjevoorlegt,endeverbandendiejelegtnaardetoekomst.KeuzesoverdeenergietransitieonttrekkenzichaanbijnaalleNederlanders,terwijldezetransitiehunlevenendatvanhunkinderenmeerzalbeïnvloedendaneenreferendumoverOekraïne,ofeenBrexit,ofzelfsde“kwantitatieveverruiming”dienuvanuitdeEuropeseCentraleBankonsfinanciëlestelselregisseert.Alleswatwijproduceren,gebruiken,aanrakenkomttotstandmiddelseenenergiestroom.Energievormthetfundamentvanonzereëleeconomie,deeconomievanalhetgeentastbaaris.Energiewordteenvandebelangrijksteonderwerpenindekabinetsformatie,doordathetnietgaatomconsumptieveuitgavenmaarominvesteringenindetoekomstigeeconomie.Datvereisteenzovolledigmogelijke,transparanteafweging.Energieiseenmijnenveldvanhalvewaarhedenensterkeopinies–enfeitenvrijpluralismeligtopdeloer(LouiseFrescoNRC28december2016).
6.1 Aanbevelingen
6.1.1 DigitaliseringalsgegevenDigitaliseringisnieteenonderwerpdatafentoebijprojecteneninitiatievenaangestiptmoetworden,maardientbenoemdtewordenalscruciaalelement,waardejuistecompetentiesvoorgeselecteerdeningezetworden.HetenergiebedrijfvandetoekomstíseenIT-bedrijf.
6.1.2 Geenpilots,maarschaalprojectenAlhoewelonstoekomstigeenergiesysteemgebaatisbijfundamenteelonderzoekoplageTRLniveaus:quantumcomputing,fotonica,nanotechnologie,bestaatnuintoenemendematedenoodzaakomsubstantiëleimpacttegenereren.Waarpilotsinderegeleenconceptaldannietbewijzen,dienendezeplaatstemakenvoorprojectendiebijbewezenpositieveimpactsnelgrootschaliguitgeroldkunnenworden.Schaalbaarontwerpenvanveelbelovendeprojecteniscruciaalomdaarinvullingaantekunnengeven.
Digitaliseringinhetenergielandschap
31
6.1.3 InvestereningroeigebiedenInvesteringenvanuitdetopsectorenergiedienenplaatstevindenopbasisvandemogelijkheidomnieuwePPS’entecreërenofbestaandeuittebouwen.Dusnietstandaarddenkenintermenvannieuweproduct-/dienst-/marktcombinaties.Immers,dezeleidenmaaraltemakkelijktotcommodities,diedanweerdooranderenmakkelijktekopiërenzijntegenlagerekosten.ZozaldeReturnonInvestmentdeneigingkrijgensteedsverdertedalen:ontwaarding.
6.1.4 Marktmodelenreferentiearchitectuuralsmiddel
Deafzonderlijkeinitiatievenvoorarchitectuurontwikkelingdienenwijbinnenenvoordesectorzodanigtestroomlijnenenondersteunendatdezemeerresultaateneffectkunnenbereiken.Eenreferentiearchitectuurisnatuurlijkgeendoelopzich.Hetbeoogteeninstrumenttezijndatbehulpzaamisbijhetontwikkelenvaneenenergiesector-specifiekearchitectuur.Daaromiseenreferentiearchitectuurinessentieneutraaltenaanzienvantechnologiekeuzes.Eenzorgvuldigontwikkeldereferentiearchitectuurzorgtvooruniformering,kennisdelingensturingvandemarkt.Ditallesmaaktdebereidheidvanbetrokkenpartijen,publiekenprivaat,hogerdanwanneerwijmetdekennisvanvandaagineen“greenfield”situatiegevraagdzoudenwordendecontourenvaneennieuwteontwikkelenenergiesysteemtetekenen.USEF(https://www.usef.energy/)iseenbreedgedrageninitiatiefdatnaasteenmarktmodelvoorhetverhandelenvanenergieflexibiliteitookdearchitectuur,ookderegelsengereedschappenbiedtomditeffectiefenefficiëntteimplementeren.
6.1.5 Interregionalesamenwerkingalskatalysator
Inzettenopinternationale,regionalesamenwerkingbiedtextramogelijkhedenvoorbedrijf,onderzoekerenoverheidomsamentewerkeninduurzameprojecten.ZostimuleertenfinanciertINTERREGdesamenwerkinginEuropavoormeerinnovatiekrachteneenbetermilieu.VanuitdeEuropeseCommissiewordtnuhardgewerktaaneencleanenergydirectivevoor2030.HetverdientaanbevelingophieropaantehakenenvanuitNederlands’positiealsindustriëlehubvoorEuropabijtedragenaaneeneconomischwenselijkduurzaamperspectiefvoordeontwikkelingvanditdirectief.
6.1.6 Integratiealsleidraad
Hetblijvendenkeninkolommen,deconcentratieopdeafzonderlijkeelementenwerktbelemmerend.Erdientveelmeerintegraalenmultidisciplinairgedachtengewerktworden.Integratievanhuizenmetzon,integratievangebouweninomgeving,integratievan
Digitaliseringinhetenergielandschap
32
elektrischvervoerinvraagenaanbod,integratievanwit-enbruingoedomtotsturingtekomen.Energieisdedragervandereëleeconomie.Erisgeensectorenergie-onafhankelijk.Energieisdus,netalsdigitalisering,veelmeereenhorizontaalsector-enmaatschappij-overschrijdendelementdaneenverticalezuildieopzichzelf,onafhankelijkontwikkeldkanworden.
6.1.7 GeensubsidiesmaarinvesteringenEenrolvandeoverheidkanzijnominplaatsvandegeijktesubsidiesrevolverendefondsenteontwikkelenvanwaaruitrente-armeleningenwordenverstrektomzoonderzoek&ontwikkeling–innovatie-testimuleren.
6.1.8 EnergyInfrastructureTopologyIneenwereldmetveleenergiebronnen,veelverschillendeenfluctuerendevraag,verdergaandeopschaling,verschillendeaggregators,verschillendealgoritmesmetverschillendeuitkomstenenbovenaleentoenemendevraagnaarflexibiliteitiseenduidelijketopologievanhetenergiesysteemeenvoorwaardeomeengemeenschappelijkbeeldtekunnenscheppen.Enzotevoorkomendatdeverschillendedienstverlenerselkaardanigindeweggaanzitten.Netzoalswijbinneneendecenniumafscheidhebbengenomenvanplaatsgebondene-mailboxes(POP3)enhetweb-basedIMAPhebbenomarmd.Kortom,hoekoppeljeeendienstaaneenspecifiekelocatievoorflexibiliteit?
Digitaliseringinhetenergielandschap
33
7. Nawoord
Ditrapportisnietsmeerofminderdaneeneersteoverzichtvandecriteria,demogelijkheden,kansenenbarrièresdiewekunnenonderscheidenbijdeonvermijdelijkedigitaliseringvanonsenergiesysteem.Wijhebbenelementenbenoemdwaarvanwijgelovendatdiegehanteerddienentewordenopderoutenaareennieuw,duurzaam,effectiefenbetaalbaarenergiesysteem.Gebaseerdoponzeeigenkenniseninzichtenalsonafhankelijkadviesbureau.Welspreektuitditdocumentéénlobbywaarwijonsactiefenopenlijkvoorinzetten:detoekomst.
Daarbijmoetenweonswelrealiserendatonzedoelstellingen,hoenauwkeurigwijzeookomschrijven,movingtargetszijnineendynamischeomgeving.Dedigitaliseringgaatsnel,ontplooitnieuwemogelijkheden,zoweltechnisch,sociaal-cultureel,alseconomischenzaldemaatschappelijkeordeopvelemanierenraken.Ditbetekentdatditgeeneindrapportisofkanzijn:hetisadaptiefvanaardendienttewordenonderhouden.Verdiepingenverbredingisnodig.Kortaangegevenontwikkelingeninditrapportwerkenwijgraagnaderuit,insamenwerkingen.
Iniedergevalstellenwijdevolgendeactiesvoor:
1. Ditrapportdientperiodiekgeüpdatettewordenopbasisvannieuweinzichten,technologieën,samenwerkingen,enmaatschappelijkeontwikkelingen
2. Doorrekenenenkwantificerenvandemaatschappelijke,economischeentechnologischeimpactsperno-regretontwikkeling
3. Beleidsstrategie,investeringsstrategieenvalorisatiestrategieontwikkelenperno-regretontwikkeling
4. Nadereuitwerkingeninvullingvandeinditdocumentgebruiktetabellen5. Ontwikkelingvanpubliek-privatesamenwerkingenpergenoemdeno-regret
ontwikkeling6. AfstemmingmetenleverenvaninputaandeTKI’svandeTopsectorEnergieter
nadereinvullingenuitwerkingvanhunrespectievelijkeKennis-enInnovatieAgenda’senKennisInnovatieContracten
7. PeriodiekesynchronisatiemetdecoördinatorvandeHumanCapitalAgendavandeTopsectorEnergie
8. PeriodiekesynchronisatiemethetprogrammaSysteemintegratievandeTopsectorEnergie
9. PeriodiekesynchronisatiemethetprogrammaMVI-EvandeTopsectorEnergie10. AfstemmingmetTopteamensecretarisTopsectorEnergie11. AfstemmingmetdirectieICTenRegeldrukvanhetMinisterievanEconomischeZaken12. Uitwerkingvanbovenstaandeno-regrettechnologieënenaanbevelingenin
valoriseerbareschaalprojecten
Digitaliseringinhetenergielandschap
34
13. Aansluitingvindenopandere(interregionale)agenda’s,deCleanEnergyDirective2030vandeEuropeseCommissie,programma’sdievanuitIRENAontwikkeldworden,deFlorenceSchoolofRegulationenandere,meernationalegremiazoalshetPlatformBètaTechniekenNederlandICT,enEnergieInnovatiefondsvandeProvincieZuid-Holland
14. LeverenvaninputvoorcallsvanuitCommit2dataenandereprogramma’s
Wijzijnervanovertuigddatdeaanzetteninditrapportdaartoeeenhelegoedebasisvormen.
7.1 Bio’sauteursendankwoord
“Youcanneverchangethingsbyfightingtheexistingreality.Tochangesomething,buildanewmodelthatmakestheexistingmodelobsolete.”DezegevleugeldeuitspraakvanRichardBuckminsterFullergeefteenleitmotivvoordetaakdievooronsligt.Hetbouwenvanzo’nnieuwmodelisgeenprestatievanenkeleindividuen,maarvanactieveenvoortdurendeeigenbelang-overschrijdendedialoogvanmensenmetuiteenlopendeinsteek,kennisenideeën.Hoewelalleendeschrijversverantwoordelijkzijnvoordetekstinditdocument,washetschrijvennietmogelijkgeweestzonderdeinbrengvananderen.AllereerstvanEdBuddenbaum,diezichnietalleenalsgedrevenenresultaatgerichteopdrachtgeverheeftopgesteld,maaronsvoortdurendheeftgevoedmetkritischevragen,sterkeideeënenwaardevolvoortschrijdendinzicht.
Digitaliseringinhetenergielandschap
35
7.2 Overdeschrijvers
ArashAazami
Arash(1977,halfPerzisch,halfNederlands,opgegroeidinNiger)islogicianinresidenceenoprichtervanKamangir.Hijstudeerdejazzgitaaraanhetconservatorium.Eindjaren’90musiceerdehijindeSiliconValleyenwerdaangestokenmethettechnologievirus.Zokooshijop22-jarigeleeftijdvoorhetondernemerschap.In2006belanddeArashindeenergiesector.Hijleiddeeenenergiebedrijf,enlegdezichtoeophetontwikkelenvanradicaalnieuwe,logischebusinessmodellen.In2010richttehij’swereldseersteenergieonafhankelijkheidsbedrijfop:meerverdienennaarmateerminderverkochtwordt.HijoogstteinternationaleaandachttoenzijnwerkdoorMITbekroondwerd.In2015richtteArashKamangiropomcontexttegevenaandeenergietransitie,endehiervoornodigestrategieëneninnovatiepadenteontwikkelen.Arashdroomtvaneenwereldmetenergietoegangvooriedermens,envangitaren.
JohnPost
John(1946)heeftdiepgaandekennisenervaringinICT,InformatieenCommunicatieTechnologie.Van2008tot2012washijChiefTechnologyOfficer,CTOvanIBMBenelux.Van2011tot2013washijdirecteurvanGreenITAmsterdam.MomenteelwerkthijvoordeTopsectorEnergie.EerstalsbestuurslidvandeTKISwitch2Smartgrids,nualsprogrammadirecteurindeTKIEnergie.Zijnkennisgebiedisintelligenteenergienetwerken,smartgrids,waarbijzijnICTkennisvangrotewaardeblijkt.Daarnaastendaarbijhebbendesocialeeninstitutioneleaspectenvandeenergietransitiezijnbijzondereaandacht.
Dit is een uitgave van Topsector EnergieMeer informatie: www.topsectorenergie.nlProductie: RVO.nl in opdracht van Topsector EnergiePublicatienummer: RVO-053-1701/RP-DUZAJuni 2017 Deze publicatie is met grote zorgvuldigheid samengesteld. Er kunnen geen rechten worden ontleend. Topsector Energie / RVO.nl zijn niet aansprakelijk voor de gevolgen van het gebruik ervan.